CN117237647B - 一种大气污染监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环保领域，公开了一种大气污染监测系统及方法，包括通过地理数据采集装置采集待监测区域的地理数据，根据采集的地理数据得到待监测区域的地理分区；地理信息采集装置采集待监测区域的地理信息数据，根据采集的待监测区域的地理信息数据得到污染点数据得到污染点匹配后的待监测区域的地理分区；在云端数据服务器根据污染点匹配后的待监测区域的地理分区，分别建立对应污染点匹配后的待监测区域的地理分区的数据管理容器，并将地理分区数据发送到所述的对应污染点匹配后的待监测区域的地理分区的数据管理容器；则根据设定的检测周期，进行污染数据采集，完成大气污染监测。本发明实现对大气环境进行及时有效的污染数据采集和检测。

Description

一种大气污染监测系统及方法

技术领域

本发明涉及环保领域，具体是一种大气污染监测系统及方法。

背景技术

大气污染监测系统和方法在环境保护领域具有广泛的应用。随着工业化的快速发展和城市化的不断推进，大气污染问题日益严重。为了有效地控制和减少大气污染，需要实时监测大气中的污染物浓度，以便及时采取相应的措施。因此，开发一种高效、准确、实时的的大气污染监测系统和方法具有重要的意义。

目前，大气污染监测系统和方法主要采用以下几种技术：采样分析法：通过采集大气样品，在实验室进行分析，以确定大气中的污染物浓度。该方法虽然可以提供准确的监测结果，但需要人工采集样品，无法实现实时监测。遥感监测法：利用卫星或飞机搭载的遥感设备，对大气进行遥感监测。该方法可以实现大范围、快速、连续的监测，但由于受到气象条件、地表反射等因素的影响，其监测结果往往存在较大的误差。

如何对待监测区域的大气环境进行及时有效的污染数据采集和检测，并迅速的确定污染区域，是当下行业研究人员需要研究的课题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种大气污染监测方法，包括如下步骤：

步骤一，通过地理数据采集装置采集待监测区域的地理数据，根据采集的地理数据得到待监测区域的地理分区；

步骤二，地理信息采集装置采集待监测区域的地理信息数据，根据采集的待监测区域的地理信息数据得到污染点数据，将得到的污染点数据与待监测区域的地理分区进行匹配，将污染点数据与对应的待监测区域的地理分区进行绑定，得到污染点匹配后的待监测区域的地理分区；

步骤三，在云端数据服务器根据污染点匹配后的待监测区域的地理分区，分别建立对应污染点匹配后的待监测区域的地理分区的数据管理容器，并将地理分区数据发送到所述的对应污染点匹配后的待监测区域的地理分区的数据管理容器；

步骤四，通过环境数据采集装置采集标准点环境数据，并将采集的环境数据发送到各个数据管理容器，作为标准数据；污染数据采集装置根据待监测区域的地理分区采集待监测区域内各地理分区的环境数据，并传输到对应地理分区的数据管理容器；

步骤五，对应地理分区的数据管理容器获取设定检测周期内的各污染物浓度的变化，若在设定检测周期内各地理分区的污染物浓度在设定的污染物浓度阈值范围内，则进入步骤七，否则，进入步骤六；

步骤六，若不在设定的污染物浓度阈值范围内，则控制污染数据采集装置通过相邻采集法得到污染物产生源头，定位得到对应的地理分区，发出报警信息；

步骤七，则根据设定的检测周期，进行污染数据采集，完成大气污染监测。

进一步的，所述的通过地理数据采集装置采集待监测区域的地理数据，根据采集的地理数据得到待监测区域的地理分区，包括：

S1，获取待监测区域的坐标，根据坐标建立测绘区域，得到测绘区域的横向长度和纵向长度；

S2，根据建立的测绘区域，设定测绘高度，以横向为测绘方向，将测绘区域根据测绘设备在设定测绘高度获取的画面宽度，依据测绘区域纵向长度，分为多个横向测绘区，对多个横向测绘区通过测绘设备分别获取横向测绘图，将获取的多个横向测绘图进行拼接，得到待测区域横向测绘图；

S3，按照设定的测绘高度，以纵向为测绘方向，依据测绘区域横向长度，将测绘区域根据测绘设备在设定的测绘高度获取的画面宽度，分为多个纵向测绘区域，对多个纵向测绘区域通过测绘设备分别获取纵向测绘分区图；

S4，将获得的待测区域横向测绘图按照纵向测绘方向，划分为多个横向测绘图的纵向分区图，所述的多个横向测绘图的纵向分区图与分别获取的纵向测绘分区图一一对应；

S5，将横向测绘图的纵向分区图与对应的纵向测绘分区图一一进行图像比对，所述的图像比对包括获得图像相似度，若横向测绘图的纵向分区图与对应的纵向测绘分区图的图像相似度均不小于设定的图像相似度，则图像数据采集合格；

S6，根据图像数据采集合格的数据，以测绘高度获取的画面宽度为待监测区域的地理分区的长和宽，得到待监测区域的各个地理分区。

进一步的，所述的根据采集的待监测区域的地理信息数据得到污染点数据，将得到的污染点数据与待监测区域的地理分区进行匹配，将污染点数据与对应的待监测区域的地理分区进行绑定，得到污染点匹配后的待监测区域的地理分区，包括：

根据设定的污染点，获取污染点的地理信息数据，根据污染点的地理信息数据，得到污染点所在的地理分区，将污染点与所在的地理分区进行信息绑定。

进一步的，所述的通过环境数据采集装置采集标准点环境数据，并将采集的环境数据发送到各个数据管理容器包括：根据得到待监测区域的地理分区，环境数据采集装置根据设定的采集路线进行地理分区环境数据依次采集，并将采集的环境数据发送到各个数据管理容器。

进一步的，所述的控制污染数据采集装置通过相邻采集法得到污染物产生源头，定位得到对应的地理分区，包括：

根据地理分区的污染物浓度数据，判断污染物浓度数据是否大于该分区的污染物浓度数据阈值，若大于则获取该地理分区相邻地理分区的污染物浓度，若不存在相邻地理分区的污染物浓度大于该地理分区的污染物浓度，则该地理分区为污染异常区域；

若存在相邻地理分区的污染物浓度大于该地理分区的污染物浓度，则获取污染物浓度大于该地理分区的污染物浓度的地理分区的相邻地理分区的污染物浓度，直到不存在相邻地理分区的污染物浓度大于地理分区的污染物浓度，则地理分区为污染异常区域。

进一步的，所述的根据设定的检测周期，进行污染数据采集，包括设定采集路线以及检测周期时长。

一种大气污染监测系统，应用上述的一种大气污染监测方法，包括地理数据采集装置、污染数据采集装置、云端数据服务器、环境数据采集装置、地理信息采集装置、通信装置和数据处理模块；

所述的地理数据采集装置、污染数据采集装置、环境数据采集装置、地理信息采集装置、通信装置分别与所述的数据处理模块连接，所述的云端数据服务器与所述的通信装置通信连接。

本发明的有益效果是：通过本发明所提供的技术方案，可以实现对待监测区域的大气环境进行及时有效的污染数据采集和检测，并迅速的确定污染区域。

附图说明

图1为一种大气污染监测方法的流程示意图；

图2为一种大气污染监测系统的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

而且，术语“包括”，“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程，方法，物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程，方法，物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程，方法，物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

如图1所示，一种大气污染监测方法，包括如下步骤：

步骤一，通过地理数据采集装置采集待监测区域的地理数据，根据采集的地理数据得到待监测区域的地理分区；

步骤二，地理信息采集装置采集待监测区域的地理信息数据，根据采集的待监测区域的地理信息数据得到污染点数据，将得到的污染点数据与待监测区域的地理分区进行匹配，将污染点数据与对应的待监测区域的地理分区进行绑定，得到污染点匹配后的待监测区域的地理分区；

步骤三，在云端数据服务器根据污染点匹配后的待监测区域的地理分区，分别建立对应污染点匹配后的待监测区域的地理分区的数据管理容器，并将地理分区数据发送到所述的对应污染点匹配后的待监测区域的地理分区的数据管理容器；

步骤四，通过环境数据采集装置采集标准点环境数据，并将采集的环境数据发送到各个数据管理容器，作为标准数据；污染数据采集装置根据待监测区域的地理分区采集待监测区域内各地理分区的环境数据，并传输到对应地理分区的数据管理容器；

步骤五，对应地理分区的数据管理容器获取设定检测周期内的各污染物浓度的变化，若在设定检测周期内各地理分区的污染物浓度在设定的污染物浓度阈值范围内，则进入步骤七，否则，进入步骤六；

步骤六，若不在设定的污染物浓度阈值范围内，则控制污染数据采集装置通过相邻采集法得到污染物产生源头，定位得到对应的地理分区，发出报警信息；

步骤七，则根据设定的检测周期，进行污染数据采集，完成大气污染监测。

所述的通过地理数据采集装置采集待监测区域的地理数据，根据采集的地理数据得到待监测区域的地理分区，包括：

S1，获取待监测区域的坐标，根据坐标建立测绘区域，得到测绘区域的横向长度和纵向长度；

S2，根据建立的测绘区域，设定测绘高度，以横向为测绘方向，将测绘区域根据测绘设备在设定测绘高度获取的画面宽度，依据测绘区域纵向长度，分为多个横向测绘区，对多个横向测绘区通过测绘设备分别获取横向测绘图，将获取的多个横向测绘图进行拼接，得到待测区域横向测绘图；

S3，按照设定的测绘高度，以纵向为测绘方向，依据测绘区域横向长度，将测绘区域根据测绘设备在设定的测绘高度获取的画面宽度，分为多个纵向测绘区域，对多个纵向测绘区域通过测绘设备分别获取纵向测绘分区图；

S4，将获得的待测区域横向测绘图按照纵向测绘方向，划分为多个横向测绘图的纵向分区图，所述的多个横向测绘图的纵向分区图与分别获取的纵向测绘分区图一一对应；

S5，将横向测绘图的纵向分区图与对应的纵向测绘分区图一一进行图像比对，所述的图像比对包括获得图像相似度，若横向测绘图的纵向分区图与对应的纵向测绘分区图的图像相似度均不小于设定的图像相似度，则图像数据采集合格；

S6，根据图像数据采集合格的数据，以测绘高度获取的画面宽度为待监测区域的地理分区的长和宽，得到待监测区域的各个地理分区。

所述的根据采集的待监测区域的地理信息数据得到污染点数据，将得到的污染点数据与待监测区域的地理分区进行匹配，将污染点数据与对应的待监测区域的地理分区进行绑定，得到污染点匹配后的待监测区域的地理分区，包括：

根据设定的污染点，获取污染点的地理信息数据，根据污染点的地理信息数据，得到污染点所在的地理分区，将污染点与所在的地理分区进行信息绑定。

所述的通过环境数据采集装置采集标准点环境数据，并将采集的环境数据发送到各个数据管理容器包括：根据得到待监测区域的地理分区，环境数据采集装置根据设定的采集路线进行地理分区环境数据依次采集，并将采集的环境数据发送到各个数据管理容器。

所述的控制污染数据采集装置通过相邻采集法得到污染物产生源头，定位得到对应的地理分区，包括：

根据地理分区的污染物浓度数据，判断污染物浓度数据是否大于该分区的污染物浓度数据阈值，若大于则获取该地理分区相邻地理分区的污染物浓度，若不存在相邻地理分区的污染物浓度大于该地理分区的污染物浓度，则该地理分区为污染异常区域；

若存在相邻地理分区的污染物浓度大于该地理分区的污染物浓度，则获取污染物浓度大于该地理分区的污染物浓度的地理分区的相邻地理分区的污染物浓度，直到不存在相邻地理分区的污染物浓度大于地理分区的污染物浓度，则地理分区为污染异常区域。

所述的根据设定的检测周期，进行污染数据采集，包括设定采集路线以及检测周期时长。

如图2所示，一种大气污染监测系统，应用一种大气污染监测方法，包括地理数据采集装置、污染数据采集装置、云端数据服务器、环境数据采集装置、地理信息采集装置、通信装置和数据处理模块；

所述的地理数据采集装置、污染数据采集装置、环境数据采集装置、地理信息采集装置、通信装置分别与所述的数据处理模块连接，所述的云端数据服务器与所述的通信装置通信连接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种大气污染监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，通过地理数据采集装置采集待监测区域的地理数据，根据采集的地理数据得到待监测区域的地理分区；

步骤二，地理信息采集装置采集待监测区域的地理信息数据，根据采集的待监测区域的地理信息数据得到污染点数据，将得到的污染点数据与待监测区域的地理分区进行匹配，将污染点数据与对应的待监测区域的地理分区进行绑定，得到污染点匹配后的待监测区域的地理分区；

步骤三，在云端数据服务器根据污染点匹配后的待监测区域的地理分区，分别建立对应污染点匹配后的待监测区域的地理分区的数据管理容器，并将地理分区数据发送到所述的对应污染点匹配后的待监测区域的地理分区的数据管理容器；

步骤四，通过环境数据采集装置采集标准点环境数据，并将采集的环境数据发送到各个数据管理容器，作为标准数据；污染数据采集装置根据待监测区域的地理分区采集待监测区域内各地理分区的环境数据，并传输到对应地理分区的数据管理容器；

步骤五，对应地理分区的数据管理容器获取设定检测周期内的各污染物浓度的变化，若在设定检测周期内各地理分区的污染物浓度在设定的污染物浓度阈值范围内，则进入步骤七，否则，进入步骤六；

步骤六，若不在设定的污染物浓度阈值范围内，则控制污染数据采集装置通过相邻采集法得到污染物产生源头，定位得到对应的地理分区，发出报警信息；

步骤七，则根据设定的检测周期，进行污染数据采集，完成大气污染监测；

所述的控制污染数据采集装置通过相邻采集法得到污染物产生源头，定位得到对应的地理分区，包括：

根据地理分区的污染物浓度数据，判断污染物浓度数据是否大于该分区的污染物浓度数据阈值，若大于则获取该地理分区相邻地理分区的污染物浓度，若不存在相邻地理分区的污染物浓度大于该地理分区的污染物浓度，则该地理分区为污染异常区域；

若存在相邻地理分区的污染物浓度大于该地理分区的污染物浓度，则获取污染物浓度大于该地理分区的污染物浓度的地理分区的相邻地理分区的污染物浓度，直到不存在相邻地理分区的污染物浓度大于地理分区的污染物浓度，则地理分区为污染异常区域。

2.根据权利要求1所述的一种大气污染监测方法，其特征在于，所述的通过地理数据采集装置采集待监测区域的地理数据，根据采集的地理数据得到待监测区域的地理分区，包括：

S1，获取待监测区域的坐标，根据坐标建立测绘区域，得到测绘区域的横向长度和纵向长度；

S2，根据建立的测绘区域，设定测绘高度，以横向为测绘方向，将测绘区域根据测绘设备在设定测绘高度获取的画面宽度，依据测绘区域纵向长度，分为多个横向测绘区，对多个横向测绘区通过测绘设备分别获取横向测绘图，将获取的多个横向测绘图进行拼接，得到待测区域横向测绘图；

S3，按照设定的测绘高度，以纵向为测绘方向，依据测绘区域横向长度，将测绘区域根据测绘设备在设定的测绘高度获取的画面宽度，分为多个纵向测绘区域，对多个纵向测绘区域通过测绘设备分别获取纵向测绘分区图；

S4，将获得的待测区域横向测绘图按照纵向测绘方向，划分为多个横向测绘图的纵向分区图，所述的多个横向测绘图的纵向分区图与分别获取的纵向测绘分区图一一对应；

S5，将横向测绘图的纵向分区图与对应的纵向测绘分区图一一进行图像比对，所述的图像比对包括获得图像相似度，若横向测绘图的纵向分区图与对应的纵向测绘分区图的图像相似度均不小于设定的图像相似度，则图像数据采集合格；

S6，根据图像数据采集合格的数据，以测绘高度获取的画面宽度为待监测区域的地理分区的长和宽，得到待监测区域的各个地理分区。

3.根据权利要求1所述的一种大气污染监测方法，其特征在于，所述的根据采集的待监测区域的地理信息数据得到污染点数据，将得到的污染点数据与待监测区域的地理分区进行匹配，将污染点数据与对应的待监测区域的地理分区进行绑定，得到污染点匹配后的待监测区域的地理分区，包括：

根据设定的污染点，获取污染点的地理信息数据，根据污染点的地理信息数据，得到污染点所在的地理分区，将污染点与所在的地理分区进行信息绑定。

4.根据权利要求1所述的一种大气污染监测方法，其特征在于，所述的通过环境数据采集装置采集标准点环境数据，并将采集的环境数据发送到各个数据管理容器包括：根据得到待监测区域的地理分区，环境数据采集装置根据设定的采集路线进行地理分区环境数据依次采集，并将采集的环境数据发送到各个数据管理容器。

5.根据权利要求1所述的一种大气污染监测方法，其特征在于，所述的根据设定的检测周期，进行污染数据采集，包括设定采集路线以及检测周期时长。

6.一种大气污染监测系统，其特征在于，应用权利要求1-5任一所述的一种大气污染监测方法，包括地理数据采集装置、污染数据采集装置、云端数据服务器、环境数据采集装置、地理信息采集装置、通信装置和数据处理模块；

所述的地理数据采集装置、污染数据采集装置、环境数据采集装置、地理信息采集装置、通信装置分别与所述的数据处理模块连接，所述的云端数据服务器与所述的通信装置通信连接。